车工技能训练中讲授车削多线螺纹和多线蜗杆的体会

曹和平 陈瑞群

[摘要]车削多线螺纹和多线蜗杆,不仅要保证的尺寸精度和形状精度,而且还要保证几条螺纹的相互位置精度(分线精度)。车削多线螺纹和多线蜗杆,根据多线螺纹和多线蜗杆在轴向和圆周上分布的特点,分线方法有轴向分线法和圆周分线法两种,用哪一种分线方法,都可以获得准确的分线。车削多线螺纹和多线蜗杆一般要经过是粗车、精车、测量等工艺步骤,并特别注意分线和车削步骤要相互协调。

[关键词]车削多线螺纹多线蜗杆分线精度粗车精车测量

中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0820113-01

车削多线螺纹和多线蜗杆是车削螺纹中较难的一个课题。因为在车削过程中,不仅要保证多线螺纹和多线蜗杆的尺寸精度和形状精度(每条螺纹的小径要相等,每条螺纹的牙型角也要相等),而且还要保证几条螺纹的相互位置精度(分线精度)。多线螺纹和多线蜗杆各螺旋槽在轴向是等距分布的,在端面上螺旋线的起点是等角度分布的。若螺纹分线出现误差,则会直接影响内外螺纹的配合性能(或蜗杆与蜗轮的啮合精度),轻则增加不必要的磨损,降低使用寿命。重则造成无法安装,工件报废。由此可以看出,车削多线螺纹和多线蜗杆时,主要是考虑分线方法和车削步骤协调。教材中讲:“根据多线螺纹和多线蜗杆在轴向和圆周上分布的特点,分线方法有轴向分线法和圆周分线法两种。”不管用哪一种分线方法,都可以获得准确的分线。但在实践操作中,如果没有正确的操作方法和操作经验,是难以保证分线精度的。有时会出现粗车时就造成分线误差大,工件报废的情况。笔者根据多年的教学实践和体会,谈几点车削过程中应注意的问题。

一、粗车多线螺纹和多线蜗杆

车削多线螺纹和多线蜗杆时,绝不可将条螺旋槽车好后,再车另一个螺旋槽,而必须进行全部粗车,因为先车好一个螺旋糟后,再去粗、精车另一条螺旋糟,很难保证分线精度,从而造成工件报废。所以要先进行全部粗车。在粗车时,如何掌握住每条螺旋槽的相互位置呢?教材中对这个问题讲得不太清楚,说分线时,粗车第一条螺旋槽,记住中、小滑板的进刀刻度值,来作为车削第二条螺旋槽的依据。实际车削中,中滑板的刻度值较容易记住,因为车刀切入深度是多少,牙型高度是多少,给每条螺旋槽所留精车余量要保持一致。所以容易记住。小滑板的刻度值就不太容易记住,例如,车削轴向模数mx=4毫米的双线蜗杆,在粗车螺旋槽时,要反复多次左右移动小滑板进行车削。虽然按照教材中所讲,车削每条螺旋糟时车刀的左右移动量(借刀量)相等,一旦“赶刀”完毕,还要用斜进刀法或逐层切削法逐渐把螺旋糟深度车够。当把第一条螺旋槽粗车成以后,别说没记住原来小滑板刻度值,就是记住了,也没多大作用。再者,粗车后螺旋槽两侧面,粗糙度大,也不太规则,就是依据原来的小滑板刻度进行分线,也是比较困难的。根据以上操作中所出现的问题,我在教学中摸索出一个方法,即把第一条螺旋槽粗车成以后,注意槽宽要留精车余量,每侧各留约0.2毫米,依据齿顶圆在槽的最边缘位置,用小滑板将车刀轴向前移一个齿顶宽加上0.4毫米这样一段距离,开始粗车第二条螺旋槽。紧接着小滑板继续前移,当使第二条螺旋槽齿顶宽接近第一条螺旋槽齿顶宽时(注意仔细测量一下),确保第二条螺旋槽齿顶宽不少于或相等于第一条螺旋槽齿宽,这样分线就基本上结束了。接下来是重复第一条螺旋槽的粗车方法,把槽深车够就可以了。这样分线,首先保证了第一条螺旋槽的齿顶宽,同时也保证了第二条螺旋槽的齿顶宽,而且有足够的精车余量。同学们反映,这种分线方法效果好,操作方便,容易掌握。

二、精车多线螺纹和多线蜗杆

精车多线螺纹和多线蜗杆之前,对先精车某一个侧面需要有所选择。教材中讲:“在采用左右车削法时,一般先车削牙型的各左侧面,再车削牙型的各右侧面。”但在实际车削中,有时会出现这样的情况:把一条螺旋槽的左侧面精车成了,也就是说侧面达到了粗糙度要求,再精车另一条螺旋槽的左侧面,当把车刀精确移动一个螺距(周节)精车另一侧面时,则发现这个侧面没有了余量,或者是有余量,没有车几刀,侧面还没有达到粗糙度要求,就车够了尺寸。是粗车后留有余量小了,还是由其他操作出现了问题?经检查测量发现,是第一条螺旋槽的左侧面留下的余量太多,而导致另一条螺旋槽余量较小,所以精车另一条螺旋槽侧面时,粗糙度还没达到要求,尺寸就已车够的现象。为了保证质量,还得把精车过的第一个螺旋槽左侧面再精车一次,造成不必要的重复操作,降低了生产效率,增加了误差几率。怎样才能有效地保证质量,避免上述现象的发生?我在教学中是这样做的,在确定先精车哪个侧面之前,首先测量出哪一个牙型中齿顶宽较小,其次再测量这个齿型两边的哪一个螺旋槽相对较宽,应选择螺旋槽较宽的齿顶宽较小的那个牙型侧面作为精车的第一个侧面,也就是选择了余量较小的一个牙型侧面作为精车的开始。把这个牙型侧面车成,达到了粗糙度要求,再去精确移动一个螺距(周节),精车另一条螺旋槽同一侧面,就不会出现余量不够的现象了。

三、分线精度的测量

前面提到,若分线出现误差,则会直接影响配合性能,轻则增加磨损,降低使用寿命,重则工件报废。准确的测量分线精度(螺距,周节精度),在教学中常采用控制或测量每条螺旋槽齿厚相等的基础上,测量一个螺距加一个齿厚的方法。也就是测量两个法向齿厚加上一个螺旋槽宽度,记下这个数值后,再把齿厚卡尺向前(或向后)移动一个牙型,再测量一次,比较两次测量的结果,它们的差值就是分线误差。在两条螺旋槽法向齿厚相等的情况下,说明组成导程的两个螺距(周节)不一样大。此方法用在测量2～4线螺纹(蜗杆)的分线上,都可以测到较准确的结果。

微量修正分线时出现的误差。在测量时,如发现分线精度有误差,当法向齿厚在公差范围内还有余量可车削,可以对多线螺纹和多线蜗杆进行微量修正,以减少误差,提高分线精度。在修正之前,首先要确定修正位置,要根据每条螺旋线齿厚和槽宽具体情况来选择修正位置。例如:按前面提到的方法进行测量,如差值为0.1毫米,而两个齿型厚度又相等,就可以把两个螺旋槽中较小的一个螺旋槽车宽0.1毫米。车削时要把0.1毫米的余量均分到螺旋槽的两个侧面上,这样槽车宽了,与另一条螺旋槽宽度相等了,两个齿厚同时也薄了,仍然保持相同厚度,分线误差就消除了。修正时注意,在车宽螺旋槽时,切不可只车宽螺旋槽的一个侧面,那样会造成槽宽相同了,而齿型厚度又不相等了,误差依然存在。